论文部分内容阅读
摘 要：通过对BGV辊箱在轧钢过程中辊缝变化的分析，从轴向及径向两个方面对件辊箱备失效的原因进行分析并提出改进、优化的方法，最终达到提高辊箱装配精度的要求，从设备装配角度保证C级精度线材的生产。
关键词：BGV、辊箱装配、轴向、径向间隙 、 C级精度
【分类号】TG333
本文就从精轧机辊箱装配及维护角度探讨一下我们是如何通过提高BGV辊箱装配精度来保证C级精度线材生产的问题。
1.BGV辊箱简介
2. 辊箱的理论轧制状态与故障种类
在辊箱装配过程中，我们是通过保证辊环7下端面到箱体B面距离A（见上图）来获得辊环的轧制中心线位置的。（A值为480 +0，1）；两辊轴A尺寸的差值不超过0.01mm。
如图1—1所示，理想的轧制状态为：
（1）调料装置拉动偏心套旋转到一定位置，得到所需的辊缝后，两辊轴中心线恒定不变（即辊轴中心线位置在径向不发生改变）；
（2）辊环7轧制中心线到箱体B面距离和位置均恒定不变（即轧制中心轴向不发生变化）。
实际情况是在轧制过程中，随着各零部件的受力失效及磨损现象的发生，轧槽位置在轴向及径向两方向均能发生改变，从而使调整好的辊缝尺寸发生改变，造成产品尺寸超差。
3. 故障产生原因分析及处理
失效形式：（1）缓冲垫圈两端面磨损；（2）缓冲垫圈中间橡胶被挤出或者完全裂开；
原因分析：装配尺寸不合适，如图3—1所示，要求装配前，压盖未压紧时压盖8与轴承座9两接触端面间有D1=0.1mm的间隙（可用深度千分尺检查）。当D1值过大时端盖在螺栓紧固力的作用下对缓冲垫圈过分挤压，长时间作用会出现橡胶被挤出，缓冲垫从中间裂开的现象。当D1值过小（或为负数）时，在轧钢过程中，辊轴在轴承座内产生轴向的微量蹿动，一方面易引起缓冲垫的端面磨损，另一方面轴承和缓冲垫在高频率轴向力的作用下更容易损坏，寿命大大缩减，造成轴向更大的蹿动量。
解决方法：
（1）装配辊箱时严格保证D1的尺寸，用深度千分尺测量确保压盖8和轴承座9之间的间隙为0.1mm，通过加入垫片和加工调整压盖8的尺寸，以保证轴承的正确固定。
（2）定期用百分表在线检测轴向窜动量。当轴向串动量超过0.1mm时，该辊箱就应离线维修。
（3）固定压盖8的螺栓用定力矩扳手紧固，紧固力矩为43Nm，以保证获得均匀的压紧力。
3.1.2 尺寸值A的优化
1、选定理想的尺寸A值
由于辊轴、偏心套及箱体在长度上（图1—1）均存在一定的公差，导致随机装配的（图1—1）A尺寸（48mm）的变化范围可能会超出了0-+0.1mm的范围，此时可通过在件11与箱体接触面之间加调整垫片的方式使A的公差调到0-+0.1mm的合理范围内，，根据历年来所装箱体的实际尺寸确定了A的理想值为48.04mm。
调整方法：
（1）通过超薄调整垫片对A值进行微调，最薄垫片为0.02mm；
（2）将厚压块进一步磨削加工。
通过上述方式的调整将各架次尺寸A的值控制在48.04±0.02mm的范围内，这从10架轧机连轧的角度考虑，减小了轧制中心线的同轴度公差，更有利于轧制过程中产品形状公差的控制。
2、消除备件的加工公差引起的A值波动
解决办法：
（1）在组装辊箱的实践中，我们确定了内滑环的厚度值为13.50+0.04mm；外滑环的厚度值为19.50+0.04mm，作为备件的加工和验收依据。
（2）在装配过程中通过对内、外滑环厚度值的测量，选配厚度和的差值符合要求的进行配对使用。
（3） 在辊箱装配检测中，不使用量块，直接将合格的内滑环、外滑环安装到位，进行A值的测量。
3.2.径向尺寸变化对线材成品尺寸的影响
轧辊轴2通过高速旋转带动润滑油在上油膜轴承6、下油膜轴承3之间形成油膜支承轧辊轴来轧制线材产品。见图1—1
3.2.1 径向定位失效表现：
辊缝尺寸不稳定，成品架次辊缝尺寸不易控制，线材产品直径忽大忽小（俗称线材偏心）
3.2.2 故障产生的类型：
（1）油膜轴承内表面的巴氏合金，在轧机启动热车过程中易磨损，造成轴和油膜轴承之间间隙变大；
（2）在调料过程中，偏心套旋转，其外表面和箱体内表面磨损也造成两者间隙变大，影响辊轴的径向定位；
3.2.3故障原因分析：
1、油膜轴承内表面巴氏合金厚度约为40-55 m，厚度太薄，在油品污染、乳化、轧机不按正常启动程序启动的情况下，会造成巴氏合金层磨损，上述情况一则容易引起油膜轴承处辊轴的抱死；二则易引起油膜轴承的过度磨损，使径向间隙超差。在装箱过程中应及时更换过度磨损的油膜轴承。
2、由于DANIELI轧机为悬臂式轧机，且前偏心套（4上端部分）外表面为球面，在调料过程中，特别是在正常生产中因轧槽老化调整辊缝时，偏心套和箱体在负载情况下旋转易磨损造成径向间隙过大。
3.2.4 故障处理方法：
（1）当出现线材产品直径忽大忽小的情况时可用百分表对其径向间隙进行测量，当径向综合间隙大于0.392mm时应下线检修。
（2）按图纸要求对箱体内孔（188H6）及偏心套外径（188f6）进行测量。选用符合配合要求的部件进行装配。
（3）在辊箱的装配过程中，要用内、外径千分尺测量油膜轴承和辊轴的配合面尺寸，同一个辊箱中要选择配合间隙接近的辊轴进行装配。
4. 结语
2012年以来我们通过对精轧机辊箱装配过程中轴向和径向间隙的检测及控制，我厂精轧机装箱精度大为提高，为C级精度产品的生产创造了良好的条件，2012年C级产品合格率为97.85%。产品质量也上了一个新台阶。
参考文献资料：
【1】.《新型轧机》 丁邦文 北京 冶金工业出版社 1998
【2】.《机械设计》邱宣怀 北京 高等教育出版社 2000
关键词：BGV、辊箱装配、轴向、径向间隙 、 C级精度
【分类号】TG333
本文就从精轧机辊箱装配及维护角度探讨一下我们是如何通过提高BGV辊箱装配精度来保证C级精度线材生产的问题。
1.BGV辊箱简介
2. 辊箱的理论轧制状态与故障种类
在辊箱装配过程中，我们是通过保证辊环7下端面到箱体B面距离A（见上图）来获得辊环的轧制中心线位置的。（A值为480 +0，1）；两辊轴A尺寸的差值不超过0.01mm。
如图1—1所示，理想的轧制状态为：
（1）调料装置拉动偏心套旋转到一定位置，得到所需的辊缝后，两辊轴中心线恒定不变（即辊轴中心线位置在径向不发生改变）；
（2）辊环7轧制中心线到箱体B面距离和位置均恒定不变（即轧制中心轴向不发生变化）。
实际情况是在轧制过程中，随着各零部件的受力失效及磨损现象的发生，轧槽位置在轴向及径向两方向均能发生改变，从而使调整好的辊缝尺寸发生改变，造成产品尺寸超差。
3. 故障产生原因分析及处理
失效形式：（1）缓冲垫圈两端面磨损；（2）缓冲垫圈中间橡胶被挤出或者完全裂开；
原因分析：装配尺寸不合适，如图3—1所示，要求装配前，压盖未压紧时压盖8与轴承座9两接触端面间有D1=0.1mm的间隙（可用深度千分尺检查）。当D1值过大时端盖在螺栓紧固力的作用下对缓冲垫圈过分挤压，长时间作用会出现橡胶被挤出，缓冲垫从中间裂开的现象。当D1值过小（或为负数）时，在轧钢过程中，辊轴在轴承座内产生轴向的微量蹿动，一方面易引起缓冲垫的端面磨损，另一方面轴承和缓冲垫在高频率轴向力的作用下更容易损坏，寿命大大缩减，造成轴向更大的蹿动量。
解决方法：
（1）装配辊箱时严格保证D1的尺寸，用深度千分尺测量确保压盖8和轴承座9之间的间隙为0.1mm，通过加入垫片和加工调整压盖8的尺寸，以保证轴承的正确固定。
（2）定期用百分表在线检测轴向窜动量。当轴向串动量超过0.1mm时，该辊箱就应离线维修。
（3）固定压盖8的螺栓用定力矩扳手紧固，紧固力矩为43Nm，以保证获得均匀的压紧力。
3.1.2 尺寸值A的优化
1、选定理想的尺寸A值
由于辊轴、偏心套及箱体在长度上（图1—1）均存在一定的公差，导致随机装配的（图1—1）A尺寸（48mm）的变化范围可能会超出了0-+0.1mm的范围，此时可通过在件11与箱体接触面之间加调整垫片的方式使A的公差调到0-+0.1mm的合理范围内，，根据历年来所装箱体的实际尺寸确定了A的理想值为48.04mm。
调整方法：
（1）通过超薄调整垫片对A值进行微调，最薄垫片为0.02mm；
（2）将厚压块进一步磨削加工。
通过上述方式的调整将各架次尺寸A的值控制在48.04±0.02mm的范围内，这从10架轧机连轧的角度考虑，减小了轧制中心线的同轴度公差，更有利于轧制过程中产品形状公差的控制。
2、消除备件的加工公差引起的A值波动
解决办法：
（1）在组装辊箱的实践中，我们确定了内滑环的厚度值为13.50+0.04mm；外滑环的厚度值为19.50+0.04mm，作为备件的加工和验收依据。
（2）在装配过程中通过对内、外滑环厚度值的测量，选配厚度和的差值符合要求的进行配对使用。
（3） 在辊箱装配检测中，不使用量块，直接将合格的内滑环、外滑环安装到位，进行A值的测量。
3.2.径向尺寸变化对线材成品尺寸的影响
轧辊轴2通过高速旋转带动润滑油在上油膜轴承6、下油膜轴承3之间形成油膜支承轧辊轴来轧制线材产品。见图1—1
3.2.1 径向定位失效表现：
辊缝尺寸不稳定，成品架次辊缝尺寸不易控制，线材产品直径忽大忽小（俗称线材偏心）
3.2.2 故障产生的类型：
（1）油膜轴承内表面的巴氏合金，在轧机启动热车过程中易磨损，造成轴和油膜轴承之间间隙变大；
（2）在调料过程中，偏心套旋转，其外表面和箱体内表面磨损也造成两者间隙变大，影响辊轴的径向定位；
3.2.3故障原因分析：
1、油膜轴承内表面巴氏合金厚度约为40-55 m，厚度太薄，在油品污染、乳化、轧机不按正常启动程序启动的情况下，会造成巴氏合金层磨损，上述情况一则容易引起油膜轴承处辊轴的抱死；二则易引起油膜轴承的过度磨损，使径向间隙超差。在装箱过程中应及时更换过度磨损的油膜轴承。
2、由于DANIELI轧机为悬臂式轧机，且前偏心套（4上端部分）外表面为球面，在调料过程中，特别是在正常生产中因轧槽老化调整辊缝时，偏心套和箱体在负载情况下旋转易磨损造成径向间隙过大。
3.2.4 故障处理方法：
（1）当出现线材产品直径忽大忽小的情况时可用百分表对其径向间隙进行测量，当径向综合间隙大于0.392mm时应下线检修。
（2）按图纸要求对箱体内孔（188H6）及偏心套外径（188f6）进行测量。选用符合配合要求的部件进行装配。
（3）在辊箱的装配过程中，要用内、外径千分尺测量油膜轴承和辊轴的配合面尺寸，同一个辊箱中要选择配合间隙接近的辊轴进行装配。
4. 结语
2012年以来我们通过对精轧机辊箱装配过程中轴向和径向间隙的检测及控制，我厂精轧机装箱精度大为提高，为C级精度产品的生产创造了良好的条件，2012年C级产品合格率为97.85%。产品质量也上了一个新台阶。
参考文献资料：
【1】.《新型轧机》 丁邦文 北京 冶金工业出版社 1998
【2】.《机械设计》邱宣怀 北京 高等教育出版社 2000